¿Cuál es la mejor opción: accionamiento armónico o cicloidal? En este artículo exploraremos las pruebas de par, holgura y desgaste para determinar cuál es la mejor opción en términos de rendimiento y durabilidad. ¡No te pierdas esta comparativa de dos de las tecnologías más populares en el campo de accionamientos!
En este artículo descubriremos cuál es mejor: un motor armónico impreso en 3D o un motor cicloide impreso en 3D. Aquí tengo estas dos cajas de cambios que hice que son del mismo tamaño y tienen una relación de transmisión de 25:1. Los compararé en múltiples categorías, mediré su eficiencia o par de torsión, mediré su precisión o holgura y veré qué tan duraderos son.
Puede ver el vídeo a continuación o leer el tutorial escrito a continuación.
Te explicaré cómo los diseñé y monté y te daré algunos consejos y trucos útiles para la impresión 3D. Te mostraré qué puede salir mal y qué podemos mejorar para mejorarlo aún más: cosas que he aprendido a lo largo de la fabricación de varios de estos modelos.
En>th ¿Video sobre estas cajas de cambios y por qué? Bueno, estos engranajes son una buena opción para aplicaciones robóticas y en futuros videos planeo construir algunos robots que usarán este tipo de engranajes.
Principio de funcionamiento de un vistazo
Ya hay vídeos correspondientes en mi canal que explican en detalle qué son los accionamientos armónicos y cicloides, cómo funcionan y cómo construirlos. Por lo tanto, le recomendaría que consulte estos tutoriales para obtener más detalles.
En pocas palabras: tanto los accionamientos armónicos como los cicloides son tipos únicos de cajas de cambios o reductores de velocidad que ofrecen una relación de reducción muy alta en un diseño compacto pero robusto. Su principio de funcionamiento es bastante similar: su eje de entrada acciona una pieza de forma irregular, un eje generador en el caso del accionamiento armónico y un cojinete excéntrico en el caso del accionamiento cicloide.
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La relación de reducción del Harmonic Drive es siempre la mitad del número de dientes del Flex Spline. Si queremos una relación de reducción de 25:1, necesitamos 50 dientes en Flex Spline y 52 dientes en Circular Spline.
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Como mencioné, puedes ver mis videos dedicados con explicaciones detalladas de cómo funcionan estas unidades.
Diseño
Bien, ahora quiero mostrarles cómo diseñé los dos engranajes para este video.
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Diseño de accionamiento cicloidal
El primer parámetro de entrada básico al diseñar estos engranajes fue el tamaño de los pasadores que tenía para los rodillos del engranaje impulsor cicloide. Tenía pines de 6 mm que quería insertar en casquillos de 8 mm para un funcionamiento más fluido. Entonces dibujé un boceto con 26 rodillos y casquillos de 8 mm de diámetro.
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Para crear la forma del disco cicloide, necesitamos otro parámetro de entrada, que es el valor de excentricidad, que debe ser menor que la mitad del diámetro del pasador.
Para>Documento de Omar Younis para el blog educativo de SOLIDWORKS.
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– Volver al tema –
Volviendo al tema: Podemos crear fácilmente la forma de un disco cicloide usando las dos ecuaciones paramétricas. Por supuesto, debemos utilizar nuestros parámetros en las ecuaciones en consecuencia.
Aquí>
Equations by Omar Younis
N - Number of rollers
Rr - Radius of the roller
R - Radius of the rollers PCD (Pitch Circle Diamater)
E - Eccentricity - offset from input shaft to a cycloidal disk
x = (R*cos
y = (-R*sin
i = 25:1
N - 26
Rr = 6/2 = 3
R= 72/2 = 36
E = 0.75
x = (36*cos
y = (-36*sin
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Accionamiento armónico frente a cicloidal: prueba de par, holgura y desgaste
En este artículo, analizaremos qué es mejor, un accionamiento armónico impreso en 3D o un accionamiento cicloidal impreso en 3D. Aquí tengo estos dos motores que he fabricado, que tienen el mismo tamaño y una relación de reducción de 25:1. Los compararé en varias categorías, mediré su eficiencia o salida de par, mediré su precisión o holgura, y veré qué durables son. Puedes ver el siguiente video o leer el tutorial escrito a continuación.
Principio de funcionamiento
Tanto el accionamiento armónico como el cicloidal son tipos únicos de cajas de cambios o reductores de velocidad que proporcionan una relación de reducción muy alta con un diseño compacto pero robusto. Su principio de funcionamiento es similar, donde su eje de entrada impulsa una parte de forma no regular, un generador de ondas en el caso del accionamiento armónico, y un rodamiento excéntrico en el caso del accionamiento cicloidal. Con la ayuda de algunas partes únicas adicionales, cada caja de cambios puede generar una salida con velocidades significativamente más bajas en un espacio muy pequeño.
La relación de reducción del accionamiento armónico es siempre la mitad del número de dientes del estriado flexible. Si queremos una relación de reducción de 25:1, necesitamos 50 dientes en el estriado flexible y 52 dientes en el estriado circular. Por otro lado, la relación de reducción del accionamiento cicloidal es siempre uno menos que el número de pasadores en el engranaje anular, por lo que para una relación de 25:1 necesitamos 26 pasadores en el engranaje anular.
Diseño
Lo primero que tuve en cuenta al diseñar estas cajas de cambios fue el tamaño de los pasadores que tenía para los rodillos del anillo del accionamiento cicloidal. Tenía pasadores de 6 mm que planeaba colocar en casquillos de 8 mm para obtener un funcionamiento más suave. Por lo tanto, dibujé un boceto con 26 rodillos y casquillos de 8 mm de diámetro.
De acuerdo con estos dos parámetros de entrada, pude definir el tamaño mínimo del diámetro del paso del engranaje anular, que eventualmente define el tamaño de la caja de cambios. El diámetro del alojamiento debía ser de 95 mm para que se ajustaran todos los casquillos y tuviera el grosor suficiente para algunos pernos M4 para ensamblar toda la caja de cambios. Para generar la forma del disco cicloidal, necesitamos otro parámetro de entrada y es el valor de excentricidad que debe ser menor que la mitad del diámetro del pasador.
Esquema de funcionamiento
Ahora, te mostraré cómo diseñé las dos cajas de cambios para este video. Mi objetivo era hacerlas del mismo tamaño y tener la misma relación de reducción para poder compararlas fácilmente. Quería una relación de reducción de 25:1 y hacer que las cajas de cambios fueran lo más pequeñas posible.
El diseño de la caja de cambios depende de muchos factores, como el tipo de motor, cómo nos gustaría conducir el eje de entrada, qué tipo de rodamientos tenemos disponibles para trabajar, la aplicación de la caja de cambios en sí, entre otros.
Más detalles en el video.
¡Muy útil la información! Ayuda mucho a entender las diferencias entre ambos sistemas. ¡Gracias por compartir!
¡Interesante comparación! Me gustaría saber más sobre los resultados de la prueba.